Tagi wpisu: OBRABIARKI DO METALU KLUCZOWE

Regularna kontrola stanu łożysk, poprawności ich działania oraz przeprowadzenie czynności związanych z konserwacją są stałym elementem standardowych przeglądów maszyn. Długość okresów między takimi przeglądami zależy od warunków pracy maszyn, a wybór metody konserwacji łożysk powinien wynikać z warunków, w jakich pracują.

Niezawodne działanie łożysk tocznych jest zależne od ich jakości oraz prawidłowego doboru do danego zastosowania. Istnieją jednak inne czynniki wpływające na trwałość użytkową łożysk tocznych, a wśród nich należy wymienić środowisko pracy, sposób montażu oraz odpowiednią konserwację.

Prawidłowo dobrane, zabudowane i eksploatowane łożysko powinno pracować płynnie, lekko, bez szumów i wyczuwalnych luzów. Jednak w miarę upływu czasu mogą pojawić się oznaki świadczące o zużywaniu się łożyska. Objawia się to zwykle wzrostem głośności pracy, utratą płynności obrotu, podwyższoną temperaturą lub zwiększonym luzem. Naturalnymi oznakami świadczącymi o upływie okresu trwałości łożyska są wyłuszczenia na bieżniach i częściach tocznych. Są one wynikiem zmęczenia materiału, które występuje po wykonaniu przez łożysko określonej liczby obrotów pod określonymi obciążeniami. Łożysko może utracić swoją przydatność do dalszej pracy także wskutek uszkodzeń powstałych w wyniku nieprawidłowej eksploatacji, w tym niewłaściwej obsługi, złego montażu, zanieczyszczenia łożyska, niewłaściwego smarowania czy korozji.

Kontrola stanu łożysk

Aby maksymalnie zwiększyć żywotność łożysk, konieczna jest ich okresowa kontrola i konserwacja oraz monitoring warunków pracy. Jeśli jest możliwe badanie stanu łożyska podczas eksploatacji za pomocą specjalnych urządzeń czy przez słuchanie pracy łożyska (określanie poziomu szumu), pomiar temperatury lub analizę stanu środka smarnego, to zwykle wystarczające jest dokładne czyszczenie i inspekcja wszystkich elementów raz do roku. W przypadku wysokich obciążeń częstotliwość inspekcji powinna zostać zwiększona. Do zbadania wielkości i charakterystyk szumu obrotowego łożyska podczas jego pracy można stosować urządzenia detekcji dźwięku (np. stetoskop czy monitor łożyskowy). Stwierdzenie innych niż zazwyczaj parametrów głośności pozwala na rozróżnienie uszkodzeń, przykładowo niewielkich złuszczeń.

Nieprawidłowości w działaniu łożyska mogą być analizowane także poprzez pomiar drgań pracującej maszyny. Do pomiaru amplitudy drgań oraz rozkładu częstotliwości stosuje się analizator widma częstotliwości. Analiza wyników umożliwia określenie prawdopodobnych przyczyn nieprawidłowości pracy łożyska. Dane pomiarowe różnią się w zależności od warunków pracy łożyska oraz od lokalizacji czujnika drgań, dlatego metoda ta wymaga określenia standardów oceny dla każdej badanej maszyny. Warto mieć możliwość odróżnienia drgań wynikających z nieprawidłowości od drgań podczas normalnego działania. Kolejnym parametrem, który należy ocenić, to temperatura łożyska. Można ją określić na podstawie temperatury zewnętrznej powierzchni obudowy, jednak skuteczniejszą metodą bezpośredniego pomiaru temperatury jest umieszczenie czujnika w otworze olejowym. Temperatura łożyska wzrasta stopniowo od momentu rozpoczęcia pracy i po jednej lub dwóch godzinach osiąga stały poziom, który zależy od obciążenia, prędkości obrotowej oraz właściwości przekazywania ciepła przez maszynę. Szybki wzrost temperatury lub temperatura wyższa od stałej oznaczają niewystarczające smarowanie lub błędy w montażu.

Smarowanie łożysk

Warunkiem koniecznym do prawidłowej pracy łożysk jest ich należyte smarowanie. Główne zadanie czynnika smarującego polega na rozdzielaniu metalowych powierzchni poszczególnych elementów łożyska cienką warstwą po włoki smarnej i zapobieganie w ten sposób ich zużyciu. Jednocześnie warstwa ta powoduje zmniejszenie tarcia, co z kolei zmniejsza stratę mocy oraz wpływa na temperaturę pracy łożyska – odprowadza ciepło tarcia i chłodzi. Smarowanie stanowi zatem ważny element całego systemu łożyskowego i musi być starannie zaprojektowane. Rodzaj łożyska określa wymagania dotyczące smarowania. W łożyskach stożkowych lub baryłkowych wzdłużnych występuje tarcie toczne pomiędzy elementami tocznymi a bieżniami pierścieni oraz tarcie ślizgowe pomiędzy obrzeżem prowadzącym a powierzchniami czołowymi wałeczków. Niewystarczające smarowanie w tym obszarze bardzo szybko prowadzi do trwałego uszkodzenia powierzchni stycznych, a w konsekwencji do przedwczesnego zużycia łożyska.

W przypadku łożysk walcowych, przeznaczonych do przejmowania obciążeń osiowych, występuje także tarcie ślizgowe pomiędzy obrzeżami prowadzącymi a powierzchniami czołowymi wałeczków. Tarcie ślizgowe występuje również pomiędzy koszykiem a elementami tocznymi, a w wypadku koszyków prowadzonych na pierścieniu – także pomiędzy koszykiem a prowadzącym pierścieniem łożyska. Dobierając środek smarny oraz sposób dostarczania smaru do łożyska, należy wziąć pod uwagę różne czynniki wpływające na cały układ łożyskowy: stosunek między obciążeniami występującymi w trakcie eksploatacji a nośnością łożyska, temperaturę roboczą łożyska oraz otoczenia, w którym będzie ono pracować, zakres prędkości obrotowej łożyska, a także rodzaj zanieczyszczeń, które mogą się dostać do układu – właściwe smarowanie powinno zabezpieczać przed wnikaniem do łożysk materiałów obcych oraz chronić przed korozją. Smar (lub olej smarujący) należy okresowo uzupełniać, także w przypadku stosowania smarów wysokiej jakości, ponieważ z czasem następuje naturalne pogorszenie jego właściwości. Częstotliwość uzupełnień należy określić, biorąc pod uwagę m.in. rodzaj łożyska i prędkość obrotową.

Wymienić czy może zregenerować?

W trakcie okresowej inspekcji stanu łożyska często trzeba je wymontować i wyczyścić. Oczyszczenie pozwoli na ocenę jego stanu i decyzję, czy nadaje się ono do dalszego użytku. Kontrolując łożysko, należy sprawdzić stopień jego zużycia, warunki pracy i parametry pracy maszyny, a także, czy miejsce zainstalowania łożyska jest punktem krytycznym dla maszyny. Szereg uszkodzeń dyskwalifikuje łożysko z dalszego stosowania, w tym:

• pęknięcia i wykruszenia elementów tocznych, bieżni pierścienia lub koszyka
• złuszczenia na elementach tocznych lub bieżni pierścienia
• zatarcia na elementach tocznych, czołach pierścieni lub na powierzchni bieżni
• wgniecenia na elementach tocznych lub powierzchni bieżni
• tzw. ślady pełzania na powierzchni zewnętrznej pierścienia zewnętrznego lub na powierzchni otworu pierścienia wewnętrznego
• skazy albo rdza na elementach tocznych czy powierzchni bieżni
• przebarwienia spowodowane przegrzaniem
• uszkodzenia uszczelek

Czasem warto uszkodzone łożysko zregenerować, szczególnie w przypadku, gdy jest ono nietypowe. Po inspekcji stanu łożyska i określeniu rodzaju uszkodzenia można podjąć decyzję o zakresie prac związanych z regeneracją i oszacować opłacalność tej operacji. Profesjonalnie przeprowadzona regeneracja może przywrócić łożysko do jego oryginalnego stanu i wydłużyć czas eksploatacji o co najmniej 50%. Poza tym regeneracja łożysk to działanie proekologiczne – do tego celu zużywa się znacznie mniej energii oraz materiału w porównaniu z wyprodukowaniem nowego łożyska.

Montaż i demontaż

Montaż jest jednym z krytycznych etapów okresu eksploatacji łożyska. Jeżeli łożysko nie zostanie zamontowane właściwie, przy użyciu poprawnych metod i odpowiednich narzędzi, jego okres eksploatacji może zostać skrócony. Szacuje się, że około 15% wszystkich przedwczesnych awarii łożysk jest wynikiem niewłaściwego montażu lub zastosowania niepoprawnych technik montażu. W pewnym momencie każde łożysko osiąga koniec swojego okresu eksploatacji i musi być wymienione. Mimo że łożysko takie może nie być wykorzystywane ponownie, bardzo istotne jest poprawne wykonanie demontażu, aby nie doprowadzić do skrócenia okresu eksploatacji nowego łożyska, a także nie doprowadzić do uszkodzenia innych podzespołów maszyny, jak wał lub obudowa, które są bardzo często wykorzystywane ponownie.

Przechowywanie łożysk

Niemniej ważną kwestią, obok prawidłowego użytkowania łożysk, jest sposób ich przechowywania. Łożyska są elementami podatnymi na korozję, a więc wymagającymi takich warunków opakowania i przechowywania, które zabezpieczą je przed wpływami atmosferycznymi. W miejscu ich przechowywania powinna panować stała temperatura, bez większych wahań dobowych, maksymalnie w zakresie 3°C. Wilgotność powietrza powinna być poniżej 60% wilgotności względnej. Łożyska nie powinny być składowane w pobliżu agresywnych środków chemicznych, w szczególności takich jak amoniak, kwasy, wapno chlorowane czy nawozy sztuczne. Niedozwolone jest także przechowywanie łożysk bez opakowania. Elementy te należy pozostawić w oryginalnych opakowaniach, w których znajduje się warstwa środka przeciwkorozyjnego. Opakowanie najlepiej zdejmować bezpośrednio przed montażem łożyska. Łożyska toczne bez opakowania lub z uszkodzonym opakowaniem oraz łożyska zanieczyszczone (kurz, piasek itp.) należy poddać konserwacji.

Łożyska składowane w magazynach warto okresowo skontrolować pod kątem korozji. Te przechowywane w oryginalnych fabrycznych opakowaniach należy przeglądać co 12 miesięcy, a łożyska bez opakowań – co 6 miesięcy. Przy przeglądzie należy zachować czystość i najlepiej dotykać łożyska tylko w rękawicach gumowych. W przypadku gdy opakowanie fabryczne ulegnie uszkodzeniu, trzeba łożysko i jego części umyć i zakonserwować. Do mycia, konserwowania i pakowania łożysk należy stosować czystą naftę ługowaną, smar antykorozyjny, papier parafinowy oraz papier pakowy i taśmę papierową powleczoną klejem.

Źródło artykułu: www.magazynprzemyslowy.pl
Autor: Agata Pinkas